La tecnologia di High-Content Analysis (HCA), o High-Content Screening (HCS), combina tra loro l’acquisizione di immagini e l’analisi automatizzata in high-throughput per estrapolare dati multi-parametrici quantitativi a livello di singola cellula.
Originariamente sviluppata come una tecnologia complementare al tradizionale approccio biochimico dell’high-throughput screening (HTS) in drug discovery, oggi l’high-content screening è ampiamente utilizzato nel mondo delle Life Sciences come metodo obiettivo per valutare la funzione cellulare.
L’High-Content Imaging (HCI) viene spesso definito come microscopia automatizzata a throughput ridotto (<100,000 campioni o data points) rispetto all’high-content screening. Tuttavia, il termine high-content imaging è spesso usato come sinonimo di high-content screening e high-content analysis.
L’High-content screening offre diversi vantaggi rispetto alle metodiche tradizionali:
- Più informazioni da campioni cellulari
Acquisizione di immagini completamente automatizzata e analisi quantitativa dell’immagine esaltano il pieno potenziale della microscopia, migliorando la resa e la produttività del laboratorio. - Risultati più significativi
Lo screening può essere eseguito in sistemi biologicamente e fisiologicamente più rilevanti rispetto ai saggi biochimici classici. - Risposte simultanee a più domande
I set di dati contengono molte più informazioni rispetto a saggi che non utilizzano l’imaging, consentendo la risposta ad un maggior numero di domande contemporaneamente.
La tecnologia HCS recentemente viene sempre più utilizzata anche in ambito 3D in applicazioni quali colture tridimensionali, sferoidi e organoidi.
La necessità di poter accedere con tecnologia HCS a questa tipologia di campioni nasce dall’esigenza di utilizzare modelli sempre più vicini, biologicamente e fisiologicamente, all’organismo intero; i campioni cellulari tridimensionali hanno quindi alzato il livello di sfida per i ricercatori, che per poter analizzare con un approccio di imaging i modelli 3D necessitano di strumentazione in grado di acquisire ed estrapolare dati quantitativi in maniera rapida.
I sistemi Operetta® CLS e Opera Phenix® Plus di PerkinElmer consentono di rispondere a queste nuove esigenze di laboratorio, grazie a caratteristiche hardware all’avanguardia e al software Harmony, ritenuto il “gold standard” dei software di acquisizione e analisi di immagine nel mondo HCS.
Nell’ambito delle soluzioni di High Content Analysis, PerkinElmer è in grado di contribuire anche con reagenti e supporti per colture cellulari, quali:
- Idrogel GrowDex per colture 3D
- Coloranti fluorescent PhenoVue
- Micropiastre ad elevata qualità per Imaging Cellulare PhenoPlate
Idrogel GrowDex per colture 3D
PerkinElmer è distributore autorizzato di GrowDex®, la soluzione di nuova generazione e animal free per applicazioni riproducibili e scalabili di coltura cellulare 3D, che forniscono con estrema semplicità risultati coerenti e affidabili.
GrowDex® è una matrice di origine vegetale di pronto utilizzo che mima la matrice extracellulare supportando la crescita e il differenziamento delle cellule.
La sua composizione di cellulosa nanofibrillata e acqua, garantisce numerosi vantaggi:
- Stabilità a temperatura ambiente assicurando una maggiore facilità di utilizzo da parte dell’operatore.
- Lotti riproducibili: matrici di origine animale sono spesso poco definite, contengono molecole contaminanti e soffrono di variabilità da lotto a lotto.
- DNA/RNA free: la sua composizione in nanofibrille di cellulosa priva di fattori di crescita e proteine animali permette una maggiore riproducibilità degli esperimenti.
- No autofluorescenza rendendola perfetta per analisi di microscopia.
Per la coltura di cellule staminali GrowDex® può essere associato all’utilizzo di ULA plates.
Coloranti fluorescenti PhenoVue
I reagenti per imaging PhenoVue™ di PerkinElmer completano strumenti e software per High Content Screening e sono utilizzabili anche per altre applicazioni di imaging cellulare.
I prodotti Phenovue comprendono:
- Sonde fluorescenti per organelli e compartimenti subcellulari
Per ottenere dati di qualità servono immagini di qualità, ottenibili con sonde flurescenti adeguate. Sfruttando l’ampia esperienza aziendale in strumentazione di imaging, sviluppo saggi e chimica di sonde fluorescenti, le sonde PhenoVue organello-specifiche rilevano organelle e compartimenti cellulari tra i più comunemente studiati e sono ottimizzate per high-content analysis e screening. Si caratterizzano per fluorofori brillanti per immagini di alta qualità e sono disponibili in una varietà di colori fluorescenti per consentire multiplexing evitando sovrapposizioni nello spettro.
- Anticorpi secondari fluorescenti
Gli anticorpi secondari fluorescenti sono uno strumento quotidiano per i ricercatori che effettuano high-content analysis, imaging cellulare, citofluorimetria e Western blotting. Il range di anticorpi secondari fluorescenti di PerkinElmer, validati per applicazioni di high content screening, si caratterizzano per fluorofori brillanti per immagini di alta qualità e ridotta cross-reattività in applicazioni. Sono disponibili anticorpi anti-rabbit e anti-mouse.
- Kit per cell painting
I kit PhenoVue per cell painting comprendono sonde fluorescenti validate e preottimizzate per completare il workflow, consentendo di risparmiare in tempi e costi.
Micropiastre ad elevata qualità per Imaging Cellulare PhenoPlate
Immagini sfuocate e dati inaccurati sono problemi frequenti causati da micropiastre che non sono state progettate appositamente per le peculiari sfide dell’imaging cellulare e dell’high-content screening. Questo può portare a perdita di datapoint, rianalisi del campione, ritardi nel Progetto e infine costi maggiori.
Le micropiastre PhenoPlate™ (precedentemente note come micropiastre CellCarrier™ Ultra. Qui maggiori informazioni) sono state ideate dal team di esperti PerkinElmer per ottenere immagini e dati di qualità superiore in applicazioni di high content screening.
Le caratteristiche vincenti possono riassumersi in:
- Fondo ottico trasparente e rapido autofocus grazie all’eccezionale planarità del fondo del pozzetto.
- Immagine di qualità superiore grazie al fondo in olefina ciclica.
- Miglior accesso al pozzetto quando vengono utilizzati obiettivi ad acqua e ad alta apertura numerica grazie al fondo della piastra ultra-basso.
- Evaporazione ridotta grazie al nuovo design e al coperchio a basso profilo in polistirene
- Minor rischio di danneggiare la superficie di imaging durante lo stack grazie a distanziatori degli angoli.
- Disponibilità di diversi tipi di coating per le diverse esigenze.
L’offerta completa di piastre PerkinElmer include ViewPlate™, per sistemi di lettura dal basso e per high content imaging, che possono essere usate in diversi saggi cellulari, inclusi imaging, fluorescenza, luminescenza e assorbanza.
Nel suo insieme, l’offerta di reagenti per imaging cellulare, micropiastre, strumenti di imaging, software di analisi e automazione di PerkinElmer consente di coprire tutte le fasi del workflow di high content screening e di portare più rapidamente a risultati significativi.
